KR20140026632A - Method of manufacturing oxide ceramic circuit board, and oxide ceramic circuit board - Google Patents

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Abstract

산화물계 세라믹스 기판 상에 동판을 배치하여 적층체를 형성하는 공정과, 얻어진 적층체를 가열하는 공정에 의해, 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 일체로 접합하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 접합 방법에 있어서, 상기 가열하는 공정은, 1065 내지 1085℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제1 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 다음에 1000 내지 1050℃의 사이에 가열 온도의 극소값을 갖는 제2 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 또한 1065 내지 1120℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제3 가열 영역에서 적층체를 가열하여 접합체를 형성하는 공정을 가지며, 그 후 접합체를 냉각 영역에서 냉각하는 것을 특징으로 한다. 상기 구성에 따르면, 내열 사이클(TCT) 특성이 우수한 산화물계 세라믹스 회로 기판이 얻어진다.In the joining method of the oxide type ceramic circuit board which integrally joins an oxide type ceramic substrate and a copper plate by the process of arrange | positioning a copper plate on an oxide type ceramic substrate, and heating the obtained laminated body, The heating step includes a step of heating the laminate in a first heating region having a maximum value of a heating temperature between 1065 and 1085 ° C, and a second heating having a minimum value of a heating temperature between 1000 and 1050 ° C. Heating the laminate in a region, and also heating the laminate in a third heating region having a maximum value of a heating temperature between 1065 and 1120 ° C. to form a bonded body, and then cooling the bonded body in a cooling region. Characterized in that. According to the said structure, the oxide type ceramic circuit board excellent in a heat resistance cycle (TCT) characteristic is obtained.

Description

산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법 및 산화물계 세라믹스 회로 기판 {METHOD OF MANUFACTURING OXIDE CERAMIC CIRCUIT BOARD, AND OXIDE CERAMIC CIRCUIT BOARD}METHOD OF MANUFACTURING OXIDE CERAMIC CIRCUIT BOARD, AND OXIDE CERAMIC CIRCUIT BOARD

본 발명은 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법 및 산화물계 세라믹스 회로 기판에 관한 것이며, 특히 내열 사이클(TCT) 특성이 우수한 산화물계 세라믹스 회로 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an oxide ceramic circuit board and an oxide ceramic circuit board, and more particularly, to an oxide ceramic circuit board having excellent heat resistance cycle (TCT) characteristics and a method of manufacturing the same.

종래부터, 파워 트랜지스터 등의 반도체 소자를 탑재하는 회로 기판으로서 세라믹스 회로 기판이 널리 사용되고 있다. 세라믹스 회로 기판의 기재(其材)가 되는 세라믹스 기판으로서는 산화알루미늄 소결체나 산화알루미늄과 산화지르코늄의 혼합 소결체 등의 산화물계 세라믹스, 질화알루미늄 소결체나 질화규소 소결체 등의 질화물계 세라믹스가 사용되고 있다. 최근, 질화물계 세라믹스의 고열전도화가 진행되고 있다. 이로 인해, 고열전도성이 요구되는 제품에서는 질화물계 세라믹스 회로 기판이 사용되고 있다.Background Art Conventionally, ceramic circuit boards have been widely used as circuit boards on which semiconductor elements such as power transistors are mounted. As a ceramic substrate used as a base material of a ceramic circuit board, oxide type ceramics, such as an aluminum oxide sintered compact and a mixed sintered compact of aluminum oxide and a zirconium oxide, nitride ceramics, such as an aluminum nitride sintered compact and a silicon nitride sintered compact, are used. In recent years, high thermal conductivity of nitride-based ceramics has been advanced. For this reason, nitride-based ceramic circuit boards are used in products requiring high thermal conductivity.

한편, 산화물계 세라믹스 기판은 질화물계 세라믹스와 비교하여 저렴하기 때문에, 비교적 고열전도성이 요구되지 않는 제품에 사용되고 있다. 또한, 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하는 경우, 직접 접합법(DBC: dilect bonding copper)이라고 불리는 접합법에 의해 구리 회로판과 산화물계 세라믹스 기판의 접합이 가능하다. 질화물계 세라믹스 기판의 경우, 접합제로서 Ti 등의 활성 금속을 함유하는 활성 금속 납재를 사용할 필요가 있는 것에 반하여, 직접 접합법에서는 Ti 등의 활성 금속의 사용이 불필요하기 때문에 비용 장점은 크다.On the other hand, since oxide-based ceramic substrates are cheaper than nitride-based ceramics, they are used in products that do not require relatively high thermal conductivity. In the case of producing an oxide ceramic circuit board, the copper circuit board and the oxide ceramic substrate can be joined by a bonding method called direct bonding copper (DBC). In the case of a nitride-based ceramic substrate, it is necessary to use an active metal brazing material containing an active metal such as Ti as the bonding agent, whereas in the direct bonding method, the use of an active metal such as Ti is unnecessary, so the cost advantage is large.

직접 접합법은, 예를 들어 일본 특허 공개 평1-59986호 공보(특허문헌 1)나 일본 특허 공개 평4-144978호 공보(특허문헌 2)에 기재된 바와 같이, 산소와 구리의 공정 조성물을 이용하여 접합하는 방법이다.The direct bonding method is, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-59986 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-144978 (Patent Document 2), using a process composition of oxygen and copper. It is a method of bonding.

일본 특허 공개 평1-59986호 공보Japanese Patent Laid-Open No. Hei 1-59986 일본 특허 공개 평4-144978호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 4-144978

특허문헌 2에 나타내는 접합 방법에서는, 알루미나 회로 기판의 동판 표면을 에칭하여 동판 표면의 산화물층을 제거함으로써, 열 사이클 시험(TCT 시험)의 내구성이 우수한 것이 얻어지고 있다. 그러나, 에칭 공정은 비용 상승의 요인이 된다. 한편, 에칭 공정을 행하여 동판 표면의 산화물층을 제거하지 않는 알루미나 회로 기판에서는, TCT 특성의 향상을 도모하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.In the bonding method shown in patent document 2, the thing excellent in the durability of a thermal cycling test (TCT test) is obtained by etching the copper plate surface of an alumina circuit board and removing the oxide layer of a copper plate surface. However, the etching process is a factor of the cost increase. On the other hand, in the alumina circuit board which does not remove the oxide layer of the copper plate surface by performing an etching process, there existed a problem that it was difficult to aim at the improvement of TCT characteristic.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 직접 접합법을 사용하여 TCT 특성 및 접합 강도가 우수한 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an oxide-based ceramic circuit board having excellent TCT characteristics and bonding strength by using a direct bonding method.

본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법은, 산화물계 세라믹스 기판 상에 동판을 배치하여 적층체를 형성하는 공정과, 얻어진 적층체를 가열하는 공정에 의해, 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 일체로 접합하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 접합 방법에 있어서, 상기 가열하는 공정은, 1065 내지 1085℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제1 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 다음에 1000 내지 1050℃의 사이에 가열 온도의 극소값을 갖는 제2 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 또한 1065 내지 1120℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제3 가열 영역에서 적층체를 가열하여 접합체를 형성하는 공정을 가지며, 그 후 접합체를 냉각 영역에서 냉각하는 것을 특징으로 하는 것이다.In the method for producing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention, an oxide-based ceramic substrate and a copper plate are integrated by a step of forming a laminate by arranging a copper plate on an oxide-based ceramic substrate, and by heating the obtained laminate. In the bonding method of the oxide-based ceramic circuit board to be bonded to each other, the heating step includes a step of heating the laminate in a first heating region having a maximum value of a heating temperature between 1065 and 1085 ° C, and then 1000 to Heating the laminate in a second heating region having a minimum value of the heating temperature between 1050 ° C., and heating the laminate in a third heating region having a maximum value of the heating temperature between 1065 and 1120 ° C. It has a process of forming, and after that, a joined body is cooled in a cooling area | region.

또한, 상기 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 가열 공정은, 동판을 배치한 산화물계 세라믹스 기판을 트레이 상에 적재하고, 반송 속도(벨트 속도)가 70 내지 270mm/분인 벨트 컨베이어에서 트레이를 반송하면서 연속하여 각 가열 공정을 행하는 벨트로(爐)를 사용하여 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 트레이가 니켈 합금을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판은 프레스 가공에 의해 복수의 회로 요소와 그들 회로 요소를 연결하는 브리지부를 형성한 회로 구조를 가지며, 상기 동판과 산화물계 세라믹스 기판을 접합한 후에, 상기 브리지부를 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 접합한 후에 에칭 공정에 의해 회로 구조를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가열 공정은 질소 가스 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다.Moreover, in the manufacturing method of the said oxide type ceramic circuit board, the said heating process loads the oxide type ceramic substrate on which the copper plate was arrange | positioned on the tray, and a tray in the belt conveyor whose conveyance speed (belt speed) is 70-270 mm / min. It is preferable to carry out using the belt furnace which performs each heating process continuously, conveying. It is also preferred that the tray comprises a nickel alloy. Moreover, it is preferable that the said copper plate has the circuit structure which formed the bridge part which connects a some circuit element and these circuit elements by press work, and after joining the said copper plate and an oxide ceramic substrate, it is preferable to remove the said bridge part. Moreover, it is preferable to form a circuit structure by an etching process after joining the said oxide type ceramic substrate and copper plate. Moreover, it is preferable to perform the said heating process in nitrogen gas atmosphere.

또한, 상기 벨트로는 입구 커튼의 질소 유량(A)과 출구 커튼의 질소 유량(B)의 비 A/B가 0.2 이하로 제어된 질소 가스 분위기를 구비하는 것이 바람직하다.Further, the belt furnace preferably has a nitrogen gas atmosphere in which the ratio A / B of the nitrogen flow rate A of the inlet curtain and the nitrogen flow rate B of the outlet curtain is controlled to be 0.2 or less.

또한, 상기 산화물계 세라믹스 기판은, 알루미나 소결체, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체 중 어느 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판의 산화물계 세라믹스 기판에 배치되는 면에 산화막을 설치하는 공정을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판의 접합 강도가 9.5kgf/cm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판 내의 탄소 함유율이 0.1 내지 1.0질량％인 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the said oxide type ceramic substrate contains any 1 type of alumina sintered compact and the mixed sintered compact of alumina and zirconia. Moreover, it is preferable to have a process of providing an oxide film in the surface arrange | positioned at the oxide type ceramic substrate of the said copper plate. Moreover, it is preferable that the joining strength of the said copper plate is 9.5 kgf / cm or more. Moreover, it is preferable that the carbon content rate in the said copper plate is 0.1-1.0 mass%.

또한, 본 발명의 산화물계 세라믹스 회로 기판은, 동판과 산화물계 세라믹스 기판을 직접 접합법에 의해 접합한 산화물계 세라믹스 회로 기판에 있어서, 동판을 박리하였을 때, 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측의 구리의 면적률이 단위 면적 3000㎛×3000㎛당 60％ 이하이고, 상기 동판의 접합 강도가 9.5kgf/cm 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.The oxide ceramic circuit board of the present invention is an oxide ceramic circuit board in which a copper plate and an oxide ceramic substrate are bonded by a direct bonding method. The area ratio of copper is 60% or less per unit area of 3000 micrometers x 3000 micrometers, and the joining strength of the said copper plate is 9.5 kgf / cm or more, It is characterized by the above-mentioned.

또한, 상기 산화물계 세라믹스 회로 기판에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 기판이 알루미나 소결체, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체 중 어느 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화물계 세라믹스 회로 기판을 온도 -40℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하고, 다음에 온도 125℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하는 가열 공정을 1 사이클로 하는 열 사이클 시험(TCT)을 100 사이클 실시한 후에 있어서도, 산화물계 세라믹스 기판에 균열이 발생하지 않는 것이 바람직하다.Moreover, in the said oxide type ceramic circuit board, it is preferable that the said oxide type ceramic board contains any 1 type of alumina sintered compact and the mixed sintered compact of alumina and zirconia. Further, the oxide ceramic circuit board was held at a temperature of -40 ° C for 30 minutes, then held at a temperature of 25 ° C for 10 minutes, then held at a temperature of 125 ° C for 30 minutes, and then held at a temperature of 25 ° C for 10 minutes. It is preferable that a crack does not generate | occur | produce in an oxide type ceramic board | substrate even after 100 cycles of the thermal cycle test (TCT) which makes a heating process into 1 cycle.

또한, 상기 산화물계 세라믹스 기판의 밀도가 3.60 내지 3.79g/cm3인 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화물계 세라믹스 회로 기판을 온도 -40℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하고, 다음에 온도 125℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하는 가열 공정을 1 사이클로 하는 열 사이클 시험(TCT)을 100 사이클 실시한 후에 있어서, 상기 동판의 접합 강도가 6.5kgf/cm 이상인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the density of the oxide-based ceramic substrate is 3.60 to 3.79 g / cm 3 . Further, the oxide ceramic circuit board was held at a temperature of -40 ° C for 30 minutes, then held at a temperature of 25 ° C for 10 minutes, then held at a temperature of 125 ° C for 30 minutes, and then held at a temperature of 25 ° C for 10 minutes. After performing 100 cycles of a thermal cycle test (TCT) which makes a heating process into 1 cycle, it is preferable that the joining strength of the said copper plate is 6.5 kgf / cm or more.

또한, 상기 동판의 두께가 0.2 내지 0.5mm인 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화물계 세라믹스 기판의 표면 거칠기 Ra가 0.1 내지 0.7㎛인 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판의 결정립계에 산소가 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판의 평균 결정립 직경이 300 내지 800㎛인 것이 바람직하다. 또한, 상기 동판의 탄소 함유율이 0.1 내지 1.0질량％인 것이 바람직하다.In addition, the thickness of the copper plate is preferably 0.2 to 0.5mm. Moreover, it is preferable that surface roughness Ra of the said oxide type ceramic substrate is 0.1-0.7 micrometer. Moreover, it is preferable that oxygen exists in the crystal grain boundary of the said copper plate. Moreover, it is preferable that the average grain size of the said copper plate is 300-800 micrometers. Moreover, it is preferable that the carbon content rate of the said copper plate is 0.1-1.0 mass%.

본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법에 따르면, 소정의 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역에서 가열 공정을 실시하고 있기 때문에 공정에 의한 접합 반응을 안정화시킬 수 있으므로, 세라믹스 회로 기판의 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판은 접합 강도가 높아 TCT 특성을 향상시킬 수 있다.According to the method for producing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention, since the heating step is performed in a predetermined first heating region, second heating region, and third heating region, the bonding reaction by the process can be stabilized, The manufacturing yield of a ceramic circuit board can be improved. In addition, the oxide-based ceramic circuit board according to the present invention has a high bonding strength can improve the TCT characteristics.

도 1은 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 일 실시예의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법의 일 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법에서의 온도 프로파일의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법의 다른 실시예를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a method of manufacturing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention.
3 is a graph showing an example of a temperature profile in the method of manufacturing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the method of manufacturing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention.

본 실시 형태에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법은, 산화물계 세라믹스 기판 상에 동판을 배치하여 적층체를 형성하는 공정과, 얻어진 적층체를 가열하는 공정에 의해, 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 일체로 접합하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 접합 방법에 있어서, 상기 가열하는 공정은, 1065 내지 1085℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제1 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 다음에 1000 내지 1050℃의 사이에 가열 온도의 극소값을 갖는 제2 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 또한 1065 내지 1120℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제3 가열 영역에서 적층체를 가열하여 접합체를 형성하는 공정을 가지며, 그 후 접합체를 냉각 영역에서 냉각하는 것을 특징으로 하는 것이다.In the method for producing an oxide-based ceramic circuit board according to the present embodiment, an oxide-based ceramic substrate and a copper plate are formed by a step of forming a laminate by arranging a copper plate on an oxide-based ceramic substrate, and by heating the obtained laminate. In the joining method of the oxide-based ceramic circuit board to be integrally bonded, the heating step includes a step of heating the laminate in a first heating region having a maximum value of a heating temperature between 1065 and 1085 ° C, and then 1000 The laminate is heated in the second heating region having a minimum value of the heating temperature between -1050 ° C, and the laminated body is heated in the third heating region having a maximum value of the heating temperature between 1065-1120 ° C. It is characterized in that it has a step of forming a film, and then the joined body is cooled in a cooling region.

도 1에 산화물계 세라믹스 회로 기판의 일 구성예를 도시한다. 도면 중, 부호 1은 산화물계 세라믹스 회로 기판이고, 부호 11은 산화물계 세라믹스 기판이고, 부호 12는 구리 회로판(회로용 동판)이고, 부호 13은 이면 금속판(이면 동판)이다.1 shows an example of the configuration of an oxide-based ceramic circuit board. In the figure, 1 is an oxide ceramic circuit board, 11 is an oxide ceramic substrate, 12 is a copper circuit board (copper copper plate), and 13 is a back metal plate (back copper plate).

우선, 산화물계 세라믹스 기판(11)은 알루미나 소결체, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체 중 어느 1종인 것이 바람직하다. 알루미나 소결체는 Si 성분, Ca 성분, Mg 성분, Na 성분 등의 소결 보조제를 8질량％ 이하 함유하여도 된다. 또한, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체는, 지르코니아를 10 내지 90질량％, 잔량부 알루미나의 소결체인 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 소결 보조제를 8질량％ 이하 함유시켜도 된다.First, the oxide ceramic substrate 11 is preferably any one of an alumina sintered body and a mixed sintered body of alumina and zirconia. The alumina sintered body may contain 8 mass% or less of sintering aids, such as a Si component, Ca component, Mg component, and a Na component. Moreover, it is preferable that the mixed sintered compact of alumina and zirconia is a sintered compact of 10-90 mass% of zirconia and remainder alumina. Moreover, you may contain 8 mass% or less of sintering auxiliary agents as needed.

또한, 동판은, 산소를 100 내지 1000질량ppm 함유하는 터프 피치(tough pitch) 전해 구리를 포함하는 동판을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 산소 함유량이 100질량ppm 미만인 동판을 사용하는 경우에는, 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측에 산화구리막을 형성하는 것이 바람직하다. 산화구리막의 형성 방법은, 동판을 열처리하여 직접 산화하는 방법이나 산화구리 분말의 페이스트를 도포하는 방법 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 동판을 대기 중에서 온도 150 내지 360℃의 범위에서 20 내지 120초간 가열하는 표면 산화 처리를 실시함으로써 형성할 수 있다.Moreover, it is preferable to use the copper plate containing tough pitch electrolytic copper containing 100-1000 mass ppm of oxygen as a copper plate. Moreover, when using the copper plate whose oxygen content is less than 100 mass ppm, it is preferable to form a copper oxide film in the bonding surface side with the oxide type ceramic substrate of a copper plate. Examples of the method of forming the copper oxide film include a method of directly oxidizing the copper plate and applying a paste of copper oxide powder. Specifically, the copper plate can be formed by performing a surface oxidation treatment which heats the copper plate in the air for 20 to 120 seconds at a temperature of 150 to 360 ° C.

여기서, 산화구리막의 두께가 1㎛ 미만인 경우에는, Cu-O 공정(共晶)의 발생량이 적어지기 때문에, 기판과 구리 회로판의 미접합 부분이 많아 접합 강도를 향상시키는 효과는 적다. 한편, 산화구리층의 두께가 10㎛를 초과하도록 과대하게 하여도 접합 강도의 개선 효과가 적고, 오히려 구리 회로판의 도전 특성을 저해하게 된다. 따라서, 구리 회로판 표면에 형성하는 산화구리층의 두께는 1 내지 10㎛의 범위가 바람직하다. 그리고, 마찬가지의 이유에 의해 2 내지 5㎛의 범위가 보다 바람직하다. 산화구리 분말의 페이스트를 사용하는 경우에는, 평균 입경 1 내지 5㎛의 산화구리 분말을 사용하여 두께 1 내지 10㎛의 산화구리막을 형성한 후, 건조 또는 열처리한다.Here, when the thickness of the copper oxide film is less than 1 µm, the amount of generation of the Cu-O process decreases, so there are many unbonded portions of the substrate and the copper circuit board, so that the effect of improving the bonding strength is small. On the other hand, even if the thickness of the copper oxide layer is excessively larger than 10 µm, the effect of improving the bonding strength is small, and rather, the conductive properties of the copper circuit board are inhibited. Therefore, the thickness of the copper oxide layer formed on the copper circuit board surface is preferably in the range of 1 to 10 µm. And for the same reason, the range of 2-5 micrometers is more preferable. In the case of using a paste of copper oxide powder, a copper oxide film having a thickness of 1 to 10 µm is formed by using a copper oxide powder having an average particle diameter of 1 to 5 µm, followed by drying or heat treatment.

또한, 동판은 탄소를 0.1 내지 1.0질량％ 함유하는 것이 바람직하다. 탄소는 탈산제로서 기능하기 때문에, 동판(터프 피치 구리 또는 무산소 구리) 중의 산소를 동판 표면으로 이동시키는 효과를 얻을 수 있다. 동판 표면으로 이동한 산소는 직접 접합법을 행할 때의 Cu-O 공정을 형성하는 데 활용할 수 있다. 탄소 함유량이 0.1질량％ 미만에서는 함유의 효과가 없고, 1.0질량％를 초과하면 탄소 함유량이 지나치게 증가하여 동판의 도전성을 저하시킨다.Moreover, it is preferable that a copper plate contains 0.1-1.0 mass% of carbon. Since carbon functions as a deoxidizer, the effect of moving oxygen in a copper plate (tough pitch copper or oxygen free copper) to the copper plate surface can be acquired. Oxygen that has migrated to the surface of the copper plate can be utilized to form a Cu-O process when performing the direct bonding method. If carbon content is less than 0.1 mass%, there is no effect of containing, and when it exceeds 1.0 mass%, carbon content will increase too much and the electroconductivity of a copper plate will fall.

본 발명에서 사용하는 접합 방법은 직접 접합법(DBC: dilect bonding copper)이다. 직접 접합법은, 산화물계 세라믹스 기판(11) 상에 구리 회로판(12), 이면 동판(13)을 접촉 배치하여 가열하고, 접합 계면에 Cu-Cu2O, Cu-O 등의 공정 액상을 생성시켜, 이 액상에 의해 산화물계 세라믹스 기판과의 습윤성을 높이고, 계속해서, 이 액상을 냉각 고화시킴으로써 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 직접 접합하는 것이다. 구리와 산소의 공정을 이용하기 때문에, 접합면에 구리와 산소가 존재하는 형태로 할 필요가 있다.Bonding method used in the present invention is a direct bonding method (DBC: dilect bonding copper). In the direct bonding method, the copper circuit board 12 and the rear copper plate 13 are placed in contact with each other on the oxide ceramic substrate 11 to be heated, and a process liquid phase such as Cu-Cu 2 O or Cu-O is generated at the bonding interface. The liquid phase improves the wettability with the oxide ceramic substrate, and then cools and solidifies the liquid phase to directly bond the oxide ceramic substrate to the copper plate. Since the process of copper and oxygen is used, it is necessary to make it the form which copper and oxygen exist in a joining surface.

구리와 산소의 공정 액상의 생성은 1065℃ 이상의 온도에서 일어난다. 한편, 구리의 융점이 1083℃이기 때문에, 과도하게 온도가 높으면 동판이 용해되어 버린다. 그로 인해, 1065 내지 1085℃의 온도 범위에서 접합한다. 종래의 직접 접합법에서는 온도 1065 내지 1085℃에서 열처리한 후에는, 그대로 상온으로 복귀시키는 냉각 공정에 들어갔다.The production of process liquids of copper and oxygen occurs at temperatures above 1065 ° C. On the other hand, since melting | fusing point of copper is 1083 degreeC, when an excessively high temperature, a copper plate will melt | dissolve. Therefore, it joins in the temperature range of 1065-1085 degreeC. In the conventional direct joining method, after heat treatment at a temperature of 1065 to 1085 ° C, a cooling process for returning to normal temperature is performed as it is.

그에 반하여, 본 발명의 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법에서는, 상기 가열하는 공정은, 1065 내지 1085℃의 사이에 극대값을 갖는 제1 가열 영역, 다음에 1000 내지 1050℃의 사이에 극소값을 갖는 제2 가열 영역, 나아가 1065 내지 1120℃의 사이에 극대값을 갖는 제3 가열 영역을 가지며, 그 후 냉각 영역이 되도록 하였다.In contrast, in the method for producing an oxide-based ceramic circuit board of the present invention, the heating step includes a first heating region having a maximum value between 1065 and 1085 ° C, and a first having a minimum value between 1000 and 1050 ° C. It has a 3rd heating zone which has a maximum value between 2 heating zones and 1065-1120 degreeC, and it became a cooling zone after that.

도 2에 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법의 일례를 도시한다. 도 2 중, 부호 1은 산화물계 세라믹스 회로 기판이고, 2는 트레이이고, 3은 벨트 컨베이어이다. 트레이(2) 상에 적재된 산화물계 세라믹스 회로 기판(1)의 적층체는, 도면 중의 화살표로 나타낸 바와 같이, 벨트 컨베이어(3)에 의해 좌측으로부터 우측으로 반송된다.An example of the manufacturing method of the oxide type ceramic circuit board which concerns on FIG. 2 at this invention is shown. In FIG. 2, 1 is an oxide ceramic circuit board, 2 is a tray, and 3 is a belt conveyor. The laminated body of the oxide type ceramic circuit board 1 mounted on the tray 2 is conveyed from the left side to the right side by the belt conveyor 3 as shown by the arrow in a figure.

도 2에서는 접합 전의 산화물계 세라믹스 회로 기판(1)을 배치한 트레이(2)를 벨트 컨베이어(3) 상에 배치하고, 벨트 컨베이어(3)로 트레이(2)를 반송하는 벨트로(6)를 예시하고 있다. 또한, 본 발명에서는 후술하는 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역을 구비하고 있는 한, 상기 벨트로(6)에 한정되는 것은 아니다.In FIG. 2, the belt path 6 which arranges the tray 2 which arrange | positioned the oxide type ceramic circuit board 1 before joining on the belt conveyor 3, and conveys the tray 2 to the belt conveyor 3 is shown. To illustrate. In addition, in this invention, it is not limited to the said belt furnace 6 as long as it is equipped with the 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region mentioned later.

우선, 가열하는 공정에서는, 1065 내지 1085℃의 온도 범위 내에서 가열 온도의 극대값을 갖는 제1 가열 영역을 형성한다. 제1 가열 영역의 형성은, 제1 가열 영역에 상당하는 부분에 있는 히터(도시하지 않음)의 출력 온도를 조정함으로써 형성할 수 있다.First, in the process of heating, the 1st heating area | region which has the maximum value of heating temperature is formed in the temperature range of 1065-1085 degreeC. Formation of a 1st heating area | region can be formed by adjusting the output temperature of the heater (not shown) in the part corresponded to a 1st heating area | region.

상기 제1 가열 영역 다음(2차측)에, 1000 내지 1050℃의 온도 범위 내에 가열 온도의 극소값을 갖는 제2 가열 영역을 형성하고, 그 다음에 1065 내지 1120℃의 온도 범위 내에 가열 온도의 극대값을 갖는 제3 가열 영역을 형성하여 냉각 공정으로 진행된다. 온도 조절에 관해서는, 각각의 영역에 있는 히터의 출력 온도를 바꿈으로써 조정할 수 있다. 상기 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역에서의 가열 공정을 연속적으로 실시하는 것이 필요하다. 그를 위해서는 벨트로(6)로 반송하면서, 각각의 온도 영역을 통과시키는 방법이 바람직하다.Next to the first heating zone (secondary side), a second heating zone having a minimum value of the heating temperature is formed within a temperature range of 1000 to 1050 ° C, and then the maximum value of the heating temperature is set within a temperature range of 1065 to 1120 ° C. The 3rd heating region which has is formed, and it progresses to a cooling process. Regarding temperature control, it can adjust by changing the output temperature of the heater in each area | region. It is necessary to continuously perform the heating process in a said 1st heating area | region, a 2nd heating area | region, and a 3rd heating area | region. For that purpose, the method of letting each temperature area | region pass while conveying to the belt furnace 6 is preferable.

도 3에 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법에서의 가열 공정에서의 온도 프로파일의 일례를 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이 구리와 산소의 공정 반응이 일어나는 1065 내지 1085℃의 온도 범위(제1 가열 영역)로 적층체를 가열한 후, 공정 반응이 일어나지 않는 1000 내지 1064℃의 온도 범위(제2 가열 영역)로 낮추어 적층체의 가열 공정을 실시하고, 다시 공정 반응이 일어나는 1065 내지 1120℃의 온도 범위(제3 가열 영역)로 높여 가열 공정을 실시한다.3 shows an example of a temperature profile in a heating step in the method of manufacturing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention. As shown in FIG. 3, after heating a laminated body in the temperature range (1st heating area | region) of 1065-1085 degreeC in which the process reaction of copper and oxygen takes place, the temperature range of 1000-1064 degreeC (second process) in which a process reaction does not occur (secondary) Heating step) to carry out the heating step of the laminate, and further raising to a temperature range (third heating area) of 1065 to 1120 ° C. at which the step reaction takes place.

이렇게 온도 프로파일로서, 가열 온도를 높이고ㆍ낮추고ㆍ높여서 각 가열 공정을 연속하여 실시하는 것이다. 또한, 도 3에서는 온도 프로파일의 선도가 곡선 형상으로 변화하는 상태를 나타냈지만, 극대값 또는 극소값이 되는 일정 온도로 유지하도록 설정하여도 된다.Thus, as a temperature profile, heating temperature is raised, lowered, and raised, and each heating process is performed continuously. In addition, although the state which the curve of the temperature profile changes to a curved shape was shown in FIG. 3, you may set so that it may be maintained at the fixed temperature which becomes a maximum value or a minimum value.

상기 제1 가열 영역에서 구리와 산소의 공정 반응이 일어났을 때, 동판 중(또는 동판 표면)에 함유되어 있는 산소는 공정 반응에 사용되거나, 동판으로부터 밖으로 방출된다. 그러나, 동판 내의 산소를 모두 공정 반응 또는 밖으로 방출하는 것은 곤란하며, 그 일부는 동판 내에 잔존한다. 공정 반응 직후에 냉각 공정에 들어가면, 잔존하는 산소는 동판 내에서 수지상(樹枝狀) 결정(덴드라이트: dendrite)이 형성되어 버린다. 이 수지상 결정이 존재하면 접합 강도가 저하된다. 또한, 동판 표면의 도금이나 땜납과의 습윤성이 저하된다.When a process reaction of copper and oxygen occurs in the first heating zone, oxygen contained in the copper plate (or the copper plate surface) is used for the process reaction or is released out of the copper plate. However, it is difficult to release all of the oxygen in the copper plate or out of the process reaction, and some of them remain in the copper plate. When the cooling step is entered immediately after the step reaction, the remaining oxygen forms dendritic crystals (dendrite) in the copper plate. If this dendritic crystal is present, the bonding strength is lowered. Further, plating on the surface of the copper plate and wettability with solder decrease.

그로 인해, 제2 가열 영역을 설정하여 공정 반응 이하의 온도인 1000 내지 1064℃라고 하는 낮은 온도로 가열함으로써 공정 반응을 안정화시키고, 그 후, 제3 가열 영역에서 1065 내지 1120℃의 온도 범위로 재가열함으로써, 잔존한 수지상 결정을 제거할 수 있다. 결국은 수지상 결정을 형성하고 있던 산소를 동판으로부터 방출할 수 있는 것이다.Therefore, the process reaction is stabilized by setting the second heating zone and heating to a low temperature of 1000 to 1064 占 폚, which is a temperature below the process reaction, and then reheating to a temperature range of 1065 to 1120 占 폚 in the third heating zone. By doing so, the remaining dendritic crystals can be removed. Eventually, oxygen, which has formed dendritic crystals, can be released from the copper plate.

또한, 제2 가열 영역은 1000℃ 미만이면 온도가 지나치게 내려가 제3 가열 영역에서 수지상 결정의 제거가 충분히 행해지지 않는다. 바람직하게는, 가열 온도 범위는 1020 내지 1050℃이다.If the second heating region is less than 1000 ° C, the temperature becomes too low and the dendritic crystals are not sufficiently removed in the third heating region. Preferably, the heating temperature range is 1020 to 1050 ° C.

또한, 제3 가열 영역은 1120℃를 초과하면 동판의 용해(변형)를 초래하므로 바람직하지 않다. 더욱 바람직한 가열 온도 범위는 1070 내지 1090℃이다. 또한, 제3 가열 영역에서 수지상 결정을 형성하는 산소를 제거하기 위해서는, 제1 가열 영역의 가열 온도보다도 제3 가열 영역의 온도가 높은 쪽이 바람직하다.In addition, since the 3rd heating area | region exceeds 1120 degreeC, since it will melt | dissolve (deformation) of a copper plate, it is unpreferable. More preferred heating temperature range is 1070 to 1090 ° C. Moreover, in order to remove the oxygen which forms dendritic crystal | crystallization in a 3rd heating area | region, it is preferable that the temperature of a 3rd heating area | region is higher than the heating temperature of a 1st heating area | region.

또한, 가열 공정은, 동판을 배치한 산화물계 세라믹스 기판(적층체)을 트레이 상에 적재하고, 벨트 속도가 70 내지 270mm/분인 벨트 컨베이어로 트레이를 반송하면서 연속하여 각 가열 공정을 실시하는 벨트로를 사용하는 것이 바람직하다. 벨트 속도를 제어함으로써, 열처리 시간을 조정할 수 있다.In addition, the heating process loads the oxide ceramic substrate (laminated body) which arrange | positioned the copper plate on the tray, and the belt which performs each heating process continuously, conveying a tray by the belt conveyor with a belt speed of 70-270 mm / min. Preference is given to using. By controlling the belt speed, the heat treatment time can be adjusted.

벨트 속도가 70mm/분보다 작으면, 단위 시간당 처리수(택트)가 감소하고, 또한 특히 제1 가열 영역에서의 과잉 열처리에 의해 덴드라이트 생성이 보다 촉진되어, 제2 가열 영역 및 제3 가열 영역에서 전부 제거할 수 없게 된다.If the belt speed is less than 70 mm / min, the number of treated water (tact) per unit time is reduced, and in particular, the excess heat treatment in the first heating zone further promotes the generation of dendrites, and thus the second heating zone and the third heating zone. You won't be able to remove everything from.

한편, 벨트 속도가 270mm/분보다 크면, 제1ㆍ제3 가열 영역에서의 접합이 불충분해져 동판 박리 등의 불량을 초래할 우려가 있다. 벨트 속도는 바람직하게는 100 내지 220mm/분의 범위이다. 또한, 전술한 반송 속도를 이용하여 연속 반송할 때에는, 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역은 각각 300 내지 2000mm의 운반 거리인 것이 바람직하다.On the other hand, when the belt speed is larger than 270 mm / min, the joining in the first and third heating regions may be insufficient, resulting in defects such as copper plate peeling. The belt speed is preferably in the range of 100 to 220 mm / minute. In addition, when carrying out continuously conveyance using the conveyance speed mentioned above, it is preferable that the 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region are conveyance distances of 300-2000 mm, respectively.

또한, 산화물계 세라믹스 회로 기판(적층체)을 반송하는 트레이가 니켈 합금으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 트레이는, 동판 또는 산화물계 세라믹스 기판과 접한 상태로 열처리로(벨트로)로 반송된다. 이로 인해, 직접 접합법에서 사용하는 온도 1065 내지 1120℃ 부근에서 구리나 산화물계 세라믹스 기판과 반응하지 않는 재료인 것이 필요하다.Moreover, it is preferable that the tray which conveys an oxide type ceramic circuit board (laminated body) is comprised from a nickel alloy. The tray is conveyed to a heat treatment furnace (by a belt) in contact with a copper plate or an oxide ceramic substrate. For this reason, it is necessary to be a material which does not react with copper or an oxide ceramic substrate in the vicinity of the temperature of 1065-1120 degreeC used by the direct bonding method.

산화물계 세라믹스 회로 기판은 양면에 동판을 배치하여 접합한 쪽이 휨 방지에 유효하다. 그로 인해, 열처리 온도에서 동판과 반응하지 않고, 나아가 열에 의해 변형되지 않는 재료인 것이 요망된다.In the oxide ceramic circuit board, a copper plate is disposed on both surfaces and joined to each other, which is effective for preventing warpage. Therefore, it is desired that it is a material which does not react with a copper plate at heat processing temperature, and is not deformed by heat further.

이러한 재료로서 니켈 합금이 있으며, 특히 크롬과 철을 소정량 함유한 인코넬이 바람직하다. 인코넬에는 인코넬 600(질량％로 Ni 76.0, Cr 15.5, Fe 8.0), 인코넬 601(질량％로 Ni 60.5, Cr 23.0, Fe 14.4, Al 1.4)을 대표로서 들 수 있다. 이외에도 인코넬 625, 인코넬 718, 인코넬 X750을 들 수 있다. 인코넬은 내열 합금으로서 사용되고 있으며, 동판과 반응하지 않고 열변형되지 않으므로 바람직하다. 또한, 동판과의 반응을 보다 효과적으로 방지하기 위하여, 인코넬제 트레이의 표면에 흡수소 처리를 실시하는 것이 효과적이다.As such a material, there is a nickel alloy, and inconel containing a predetermined amount of chromium and iron is particularly preferable. Examples of Inconel include Inconel 600 (mass% Ni 76.0, Cr 15.5, Fe 8.0) and Inconel 601 (mass% Ni 60.5, Cr 23.0, Fe 14.4, Al 1.4). Inconel 625, Inconel 718, Inconel X750 are also mentioned. Inconel is used as a heat resistant alloy and is preferable because it does not react with the copper plate and does not thermally deform. In addition, in order to more effectively prevent the reaction with the copper plate, it is effective to perform an absorbent treatment on the surface of the Inconel tray.

또한, 상기 가열 공정은 질소 가스 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다. 직접 접합법은, 구리와 산소의 공정 반응을 이용하기 때문에, 가열 공정을 실시하는 분위기 중에 필요 이상으로 산소가 존재하지 않는 것이 바람직하다. 이로 인해, 가열 접합 공정은 불활성 분위기에서 실시하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to perform the said heating process in nitrogen gas atmosphere. Since the direct bonding method uses a process reaction of copper and oxygen, it is preferable that oxygen does not exist more than necessary in the atmosphere which performs a heating process. For this reason, it is preferable to perform a heat bonding process in inert atmosphere.

불활성 분위기로서는 질소 가스, 아르곤 가스를 들 수 있다. 이 중에서 질소 가스의 쪽이 경제적이기 때문에 질소 가스를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 질소 가스의 순도는 99.9％ 이상, 나아가 99.99％ 이상의 고순도 가스인 것이 바람직하다.Nitrogen gas and argon gas are mentioned as an inert atmosphere. Since nitrogen gas is more economical among these, it is preferable to use nitrogen gas. Moreover, it is preferable that the purity of nitrogen gas is 99.9% or more, Furthermore, 99.99% or more high purity gas.

또한, 벨트로(6)는, 입구 커튼의 질소 유량(A)과 출구 커튼의 질소 유량(B)의 비 A/B가 0.2 이하로 제어된 질소 가스 분위기를 구비하는 것이 바람직하다. 도 4에 질소 유량을 설명하기 위한 벨트로(6)의 단면도를 도시한다. 도면 중, 산화물계 세라믹스 회로 기판(적층체 또는 접합체)(1)은, 트레이(2) 상에 적재된 상태로 반송 벨트(벨트 컨베이어)(3)에 의해 반입구(입구)(4)측으로부터 반출구(출구)(5)측으로 소정의 반송 속도로 반송된다.In addition, the belt furnace 6 preferably has a nitrogen gas atmosphere in which the ratio A / B of the nitrogen flow rate A of the inlet curtain and the nitrogen flow rate B of the outlet curtain is controlled to 0.2 or less. 4 is a cross-sectional view of the belt furnace 6 for explaining the nitrogen flow rate. In the figure, the oxide-based ceramic circuit board (laminate or bonded body) 1 is mounted on the tray 2 from the carry-in (inlet) 4 side by the conveyer belt (belt conveyor) 3. It is conveyed to the delivery outlet (outlet) 5 side at a predetermined conveyance speed.

벨트로(6)의 반입구(4)의 근방에는, 입구 커튼이 설치되는 한편, 반출구(5)의 근방에는 출구 커튼이 설치된다. 여기서, A는 입구 커튼의 질소 유량을 나타내고, B는 출구 커튼의 질소 유량을 나타낸다. 즉, 반입구(4)의 근방에는 질소 유량(A)으로 유출되는 질소 가스가 흐르고 있다. 또한, 반출구(5)의 근방에는 질소 유량(B)으로 유출되는 질소 가스가 흐르고 있다.The entrance curtain is provided in the vicinity of the carry-in port 4 of the belt path 6, and the exit curtain is provided in the vicinity of the carrying out outlet 5. As shown in FIG. Here, A represents the nitrogen flow rate of the inlet curtain, and B represents the nitrogen flow rate of the outlet curtain. That is, the nitrogen gas which flows out in the nitrogen flow volume A flows in the vicinity of the delivery opening 4. In addition, the nitrogen gas which flows out in the nitrogen flow volume B flows in the vicinity of the discharge port 5.

여기서, 질소 유량(A)/질소 유량(B)이 0.2 이하로 제어되는 것이 바람직하다. 질소 유량비 A/B가 0.2 이하라고 하는 것은, 질소 유량 B가 질소 유량 A의 5배 이상 큰 유량으로 흐르고 있는 것을 나타낸다. 이러한 관계이면, 반출구(5)로부터 반입구(4) 방향으로 질소 가스의 흐름이 형성된다. 트레이(2)의 반송 방향에 대하여 역풍(카운터 플로우)이 됨으로써, 가열 공정 중(예를 들어 벨트로(6) 내)에 대기가 잔존하여도 질소 가스로 흘러 제거할 수 있다.Here, it is preferable that the nitrogen flow rate A / nitrogen flow rate B is controlled to 0.2 or less. A nitrogen flow rate ratio A / B of 0.2 or less indicates that the nitrogen flow rate B flows at a flow rate that is five times or more larger than the nitrogen flow rate A. In such a relationship, a flow of nitrogen gas is formed from the carry-out port 5 toward the carry-in port 4. By making it counterwind (counter flow) with respect to the conveyance direction of the tray 2, even if air | atmosphere remains in a heating process (for example, in the belt furnace 6), it can flow by nitrogen gas and can remove it.

또한, 가열 공정 중에 구리 회로판 및 이면 동판으로부터 방출되는 산소를 산화물계 세라믹스 회로 기판의 근방에 체류시키지 않는 효과도 발휘된다. 한편, 질소 가스가 흐르는 방향이 트레이(2)의 반송 방향과 동일하면, 경우에 따라서는 벨트로(6) 내의 산소가 산화물계 세라믹스 회로 기판(1)의 주위에 체류 잔존한 상태가 될 우려도 있다.Moreover, the effect which does not hold | maintain oxygen discharge | released from a copper circuit board and a back surface copper board in the vicinity of an oxide type ceramic circuit board during a heating process is also exhibited. On the other hand, when the direction in which nitrogen gas flows is the same as the conveyance direction of the tray 2, there is a possibility that oxygen in the belt furnace 6 may remain in the state around the oxide-based ceramic circuit board 1 in some cases. have.

또한, 질소 유량(A)은 2 내지 20리터/분인 것이 바람직하다. 또한, 질소 유량(B)은 30 내지 100리터/분인 것이 바람직하다. 이들의 범위이면, 질소 유량의 제어를 실시하기 쉽다. 또한, 반입구(4) 근방의 질소 유량을 2리터/분 이상으로 함으로써, 반입구(4)로부터 대기 등의 불순물이나 쓰레기가 혼입되는 것을 방지하는 기류 커튼으로서 기능시킬 수 있다. 마찬가지로, 반출구(5)에서의 질소 유량을 30리터/분 이상으로 함으로써, 반출구(5)로부터 대기 등의 불순물이나 쓰레기가 혼입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Moreover, it is preferable that nitrogen flow volume A is 2-20 liters / minute. Moreover, it is preferable that nitrogen flow volume B is 30-100 liters / minute. If it is these ranges, it will be easy to control nitrogen flow volume. Further, by setting the nitrogen flow rate in the vicinity of the inlet 4 to 2 liters / minute or more, it can function as an airflow curtain which prevents the mixing of impurities such as air and garbage from the inlet 4. Similarly, by setting the flow rate of nitrogen at the outlet 5 to 30 liters / minute or more, it is possible to effectively prevent impurities and wastes such as air from entering the outlet 5.

또한, 불순물의 혼입을 방지한다고 하는 점에 관하여 말하면, 가열한 질소 가스를 흘리는 것도 유효하다. 즉, 가열함으로써, 질소 가스에 포함되는 수분이나 벨트로 내에 있는 수분을 증발시키는 효과가 있다. 질소 가스의 가열 온도로서는 50 내지 180℃의 범위가 바람직하다. 50℃ 미만에서는 질소 가스를 가열하는 효과가 충분하지 않고, 180℃를 초과하면 더 이상의 효과를 얻지 못할 뿐만 아니라 비용 상승의 요인이 된다.In addition, it is also effective to flow heated nitrogen gas, in terms of preventing the incorporation of impurities. That is, by heating, there exists an effect which evaporates the water contained in nitrogen gas, and the water in a belt furnace. As heating temperature of nitrogen gas, the range of 50-180 degreeC is preferable. If it is less than 50 degreeC, the effect of heating nitrogen gas is not enough, and if it exceeds 180 degreeC, it will not only acquire a further effect but it will become a factor of cost increase.

다음에 동판을 구리 회로판에 가공하는 공정에 대하여 설명한다. 전술한 가열 공정(접합 공정)에 있어서, 미리 회로 형상으로 가공한 동판을 배치하여 그대로 접합하는 방법이 바람직하다. 그러나, 벨트로와 같이 반송하면서 접합 공정을 행하는 제법에서는, 반송 중에 산화물계 세라믹스 기판 상에서 동판의 어긋남이 발생할 우려가 있다. 그로 인해, 설치 면적이 큰 상태로 산화물계 세라믹스 기판에 배치하는 것이 바람직하다.Next, the process of processing a copper plate on a copper circuit board is demonstrated. In the above-mentioned heating process (joining process), the method of arrange | positioning the copper plate processed into the circuit shape previously, and joining as it is preferable is preferable. However, in the manufacturing method which performs a bonding process, conveying like a belt furnace, there exists a possibility that the copper plate may shift on an oxide type ceramic substrate during conveyance. Therefore, it is preferable to arrange | position to an oxide type ceramic substrate in a state with large installation area.

동판의 설치 면적을 크게 하는 방법으로서는, 다음의 방법이 있다. 제1 방법은, 동판을 프레스 가공에 의해 복수의 회로판 요소와, 그것을 서로 연결하는 브리지부를 설치한 회로 구조를 형성하는 것이다. 개개의 구리 회로판 요소를 브리지부로 연결한 구조로 함으로써, 각각에는 작은 구리 회로판을 브리지부로 연결하여 외관상은 큰 설치 면적을 갖는 구리 회로판으로 할 수 있다.As a method of enlarging the installation area of a copper plate, there are the following methods. The first method is to form a circuit structure in which a plurality of circuit board elements and a bridge portion connecting them to each other are formed by pressing the copper plate. By making the structure which individual copper circuit board elements connected by the bridge part, each small copper circuit board is connected by the bridge part, and it can be set as the copper circuit board which has a large installation area in appearance.

또한, 제2 방법은 산화물계 세라믹스 기판에 동판을 배치하고, 접합 후에 에칭 공정에 의해 소정 형상의 회로 구조를 형성하는 방법이다.Moreover, a 2nd method is the method of arrange | positioning a copper plate in an oxide type ceramic substrate, and forming a circuit structure of a predetermined shape by an etching process after joining.

또한, 동판(구리 회로판 및 이면 동판)의 위치 어긋남을 방지하는 방법으로서는, 수지 바인더를 산화물계 세라믹스 기판 상에 도포하고, 그 위에 동판을 배치하는 방법을 들 수 있다. 수지 바인더는 가열 공정에서 소실되는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니다. 이러한 수지 바인더로서는 아크릴 바인더(예를 들어 이소부틸메타크릴레이트 등)를 들 수 있다. 수지 바인더의 도포 형상으로서는, 직경 10mm 이하의 도트 형상으로 도포하는 것이 바람직하다. 가열 공정에 의해 수지 바인더는 소실되지만, 동판을 배치하는 면의 전체면에 도포하면, 소실시에 발생하는 이산화탄소 등의 기체 성분이 산화물계 세라믹스 기판과 동판의 간극으로부터 충분히 빠져나가지 않아, 오히려 공정 반응의 장해가 될 우려가 있다.Moreover, as a method of preventing the position shift of a copper plate (copper circuit board and a back copper plate), the method of apply | coating a resin binder on an oxide type ceramic substrate, and arranging a copper plate on it is mentioned. The resin binder is not particularly limited as long as it is lost in the heating step. As such a resin binder, an acrylic binder (for example, isobutyl methacrylate etc.) is mentioned. As a coating shape of a resin binder, it is preferable to apply | coat in dot shape of diameter 10mm or less. Although the resin binder disappears by the heating step, when applied to the entire surface of the surface on which the copper plate is disposed, gas components such as carbon dioxide generated in the small-scale do not sufficiently escape from the gap between the oxide-based ceramic substrate and the copper plate. It may cause an obstacle.

상기와 같이 하여 동판의 위치 어긋남을 방지함으로써, 트레이의 속도가 150mm/분 이상인 고속 반송을 실시하였다고 하여도 위치 어긋남에 의한 불량의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 위치 어긋남을 방지함으로써, 트레이 상에 10개 이상의 많은 접합 전의 산화물계 세라믹스 회로 기판(적층체)을 배치하는 것이 가능하게 되므로, 양산성을 더 향상시킬 수 있다.By preventing the positional shift of the copper plate as described above, even if high speed conveyance with a tray speed of 150 mm / min or more is performed, occurrence of a defect due to positional shift can be prevented. In addition, by preventing the misalignment, it is possible to arrange an oxide-based ceramic circuit board (laminated body) of ten or more bondings on the tray, so that the mass productivity can be further improved.

또한, 얻어진 산화물계 세라믹스 회로 기판의 동판 표면에 니켈 도금을 실시하여도 된다. 이상과 같은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 산화물계 세라믹스 회로 기판에서는, 동판의 접합 강도를 9.5kgf/cm 이상으로 할 수 있다.Further, nickel plating may be performed on the copper plate surface of the obtained oxide-based ceramic circuit board. In the oxide-based ceramic circuit board obtained by the manufacturing method of the present invention as described above, the bonding strength of the copper plate can be 9.5 kgf / cm or more.

이어서, 본 실시 형태에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판은, 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법으로 얻어지는 것을 기본으로 하지만, 마찬가지의 구성을 구비하는 것이면 그 제조 방법은 특별히 한정되는 것이 아니다. 이하에 본 실시 형태에 따른 발명의 산화물계 세라믹스 회로 기판의 구성에 대하여 설명한다.Next, the oxide ceramic circuit board according to the present embodiment will be described. Although the oxide ceramic circuit board which concerns on this embodiment is based on what is obtained by the manufacturing method of the oxide ceramic circuit board which concerns on this invention, if the same structure is provided, the manufacturing method is not specifically limited. Hereinafter, the structure of the oxide ceramic circuit board of the invention which concerns on this embodiment is demonstrated.

본 실시 형태에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판은, 동판과 산화물계 세라믹스 기판을 직접 접합법에 의해 접합한 산화물계 세라믹스 회로 기판에 있어서, 동판을 박리하였을 때, 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측의 구리의 면적률이 단위 면적 3000㎛×3000㎛당 60％ 이하이고, 동판의 접합 강도가 9.5kgf/cm 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.The oxide ceramic circuit board according to the present embodiment is an oxide ceramic circuit board in which a copper plate and an oxide ceramic substrate are bonded by a direct bonding method. The area ratio of copper is 60% or less per unit area of 3000 micrometers x 3000 micrometers, and the joint strength of a copper plate is 9.5 kgf / cm or more, It is characterized by the above-mentioned.

우선, 산화물계 세라믹스 기판은 알루미나 소결체, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체 중 어느 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 알루미나 소결체는 Si 성분, Ca 성분, Mg 성분, Na 성분 등의 소결 보조제를 8질량％ 이하 함유하여도 된다. 또한, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체는, 지르코니아를 10 내지 90질량％, 잔량부 알루미나의 소결체인 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 소결 보조제를 8질량％ 이하 함유시켜도 된다.First, it is preferable that an oxide type ceramic substrate contains any 1 type of alumina sintered compact and the mixed sintered compact of alumina and zirconia. The alumina sintered body may contain 8 mass% or less of sintering aids, such as a Si component, Ca component, Mg component, and a Na component. Moreover, it is preferable that the mixed sintered compact of alumina and zirconia is a sintered compact of 10-90 mass% of zirconia and remainder alumina. Moreover, you may contain 8 mass% or less of sintering auxiliary agents as needed.

또한, 산화물계 세라믹스 기판의 밀도가 3.60 내지 3.79g/cm3인 것이 바람직하다. 밀도가 3.60g/cm3 미만에서는 세라믹스 기판 내의 공극(pore)이 지나치게 많아 기판의 강도 및 열전도율이 저하된다. 또한, 기판 표면에 공극이 많으면, 동판과의 직접 접합을 행하였을 때 미접합부가 많아져 접합 강도가 저하된다. 한편, 밀도가 3.79g/cm3을 초과하여 크면, 오히려 세라믹스 기판의 제조 비용이 상승하므로 바람직하지 않다. 또한, 산화물계 세라믹스 기판의 두께는 0.3 내지 1.2mm인 것이 바람직하다.In addition, the density of the oxide ceramic substrate is preferably 3.60 to 3.79 g / cm 3 . Density 3.60g / cm 3 If less, the pore in the ceramic substrate is too large, and the strength and thermal conductivity of the substrate are lowered. In addition, if there are many voids on the surface of a board | substrate, when joining directly with a copper plate, the unbonded part will increase and joining strength will fall. On the other hand, when the density is larger than 3.79 g / cm 3 , it is not preferable because the manufacturing cost of the ceramic substrate increases. In addition, the thickness of the oxide ceramic substrate is preferably 0.3 to 1.2 mm.

또한, 동판의 구성재로서는, 산소를 소정량 함유한 터프 피치 구리를 사용하여도 되지만, 산소 함유량이 적은 동판이어도 된다. 또한, 동판의 두께는 0.2 내지 0.5mm인 것이 바람직하다. 산화물계 세라믹스 기판의 두께를 0.3 내지 1.2mm의 범위로 하는 한편, 동판의 두께를 0.2 내지 0.5mm로 함으로써 산화물계 세라믹스 기판과 동판의 열팽창차의 균형이 잡혀 내열 사이클 시험(TCT 시험)에서의 내구성이 향상된다.Moreover, although the tough pitch copper which contained a predetermined amount may be used as a structural material of a copper plate, the copper plate with little oxygen content may be sufficient. Moreover, it is preferable that the thickness of a copper plate is 0.2-0.5 mm. By setting the thickness of the oxide ceramic substrate in the range of 0.3 to 1.2 mm and the thickness of the copper plate in the range of 0.2 to 0.5 mm, the thermal expansion difference between the oxide ceramic substrate and the copper plate is balanced and the durability in the heat resistance cycle test (TCT test). This is improved.

또한, 동판은 탄소를 0.1 내지 1.0질량％ 함유하는 것이 바람직하다. 탄소는 탈산제로서 기능하기 때문에, 동판(터프 피치 구리 또는 무산소 구리) 중의 산소를 동판 표면으로 이동시키는 효과를 얻을 수 있다. 동판 표면으로 이동한 산소는 직접 접합법을 실시할 때의 Cu-O 공정을 형성하기 위하여 활용할 수 있다. 탄소 함유량이 0.1질량％ 미만에서는 함유 효과가 없는 한편, 1.0질량％를 초과하면 탄소 함유량이 지나치게 증가하여 동판의 도전성을 저하시킨다.Moreover, it is preferable that a copper plate contains 0.1-1.0 mass% of carbon. Since carbon functions as a deoxidizer, the effect of moving oxygen in a copper plate (tough pitch copper or oxygen free copper) to the copper plate surface can be acquired. Oxygen that has migrated to the copper plate surface can be utilized to form a Cu-O process when performing a direct bonding method. If carbon content is less than 0.1 mass%, there will be no containing effect, and when carbon content exceeds 1.0 mass%, carbon content will increase too much and the electroconductivity of a copper plate will fall.

또한, 직접 접합법을 실시할 때에는, 산화물계 세라믹스 기판의 표면 거칠기 Ra가 0.1 내지 0.7㎛인 것이 바람직하다. 표면 거칠기 Ra가 0.1㎛ 미만에서는, 정밀도가 높은 표면 연마가 필요하게 되어 비용 상승의 요인이 된다. 또한, 표면 거칠기 Ra가 0.7㎛를 초과하면, 표면이 지나치게 거칠어 동판과 산화물계 세라믹스 기판의 사이에 간극이 생겨 공정 반응이 충분히 진행되지 않을 우려가 있다.In addition, when performing a direct joining method, it is preferable that surface roughness Ra of an oxide type ceramic substrate is 0.1-0.7 micrometer. If surface roughness Ra is less than 0.1 micrometer, high precision surface grinding | polishing is needed and it becomes a factor of cost increase. Moreover, when surface roughness Ra exceeds 0.7 micrometer, there exists a possibility that a surface may be too rough and a clearance gap may arise between a copper plate and an oxide ceramic substrate, and process reaction may not fully advance.

이러한 산화물계 세라믹스 기판을 사용하여 산화물계 세라믹스 회로 기판을 형성하면, 접합한 동판을 박리하였을 때의 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측의 구리의 면적률을 단위 면적 3000㎛×3000㎛당 60％ 이하로 할 수 있다. 동판을 박리하였을 때, 이 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측의 구리의 면적률이란, 박리한 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측을 EPMA에 의한 면 분석하였을 때, Cu가 가장 많이 검출되는 면적이 단위 면적 3000㎛×3000㎛당 60％ 이하가 된다고 하는 것이다. 단위 면적당 구리의 면적률이 60％ 이하라고 하는 것은, 나머지 부분에는 산화물계 세라믹스 기판으로부터 박리된 부분이 부착된 상태로 되어 있는 것을 나타낸다. 즉, 나머지 부분에서는 동판과 산화물계 세라믹스 기판의 접합이 전체면에 걸쳐 균일하게 행해지고 있는 것을 나타낸다. 보다 바람직한 구리의 면적률은 40％ 이하이다.When the oxide-based ceramic circuit board is formed using such an oxide-based ceramic substrate, the area ratio of copper on the bonding surface side with the oxide-based ceramic substrate of the copper plate when the bonded copper plate is peeled is 60 per unit area of 3000 μm × 3000 μm. It can be made% or less. When the copper plate is peeled off, the area ratio of copper on the bonding surface side of the copper plate to the oxide-based ceramic substrate means that Cu is most detected when the bonding surface side of the peeled copper plate to the oxide-based ceramic substrate is analyzed by EPMA. It is said that the area used becomes 60% or less per unit area of 3000 micrometers x 3000 micrometers. The fact that the area ratio of copper per unit area is 60% or less means that the part peeled from an oxide type ceramic substrate adhered to the remaining part. That is, the rest shows that the bonding between the copper plate and the oxide ceramic substrate is uniformly performed over the entire surface. The area ratio of more preferable copper is 40% or less.

또한, EPMA 면 분석을 행할 때, 1 시야로 단위 면적 3000㎛×3000㎛의 전체를 측정할 수 없을 때에는, 복수의 시야로 분할하여 측정하여도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 300㎛×300㎛의 시야를 연속해서 종횡으로 10군데 면 분석하여 합계하는 방법을 들 수 있다.In addition, when performing EPMA surface analysis, when the whole unit area 3000 micrometer x 3000 micrometers cannot be measured in one visual field, you may divide into several visual fields and measure it. In this case, for example, a method of analyzing the surface of 300 μm × 300 μm in ten vertically and horizontally and totally analyzing the surface may be mentioned.

또한, 단위 면적당 구리의 면적률이 60％ 이하를 만족함으로써, 동판의 접합 강도가 9.5kgf/cm 이상, 나아가 10.5kgf/cm 이상이 된다.In addition, when the area ratio of copper per unit area satisfies 60% or less, the bonding strength of the copper plate is 9.5 kgf / cm or more, and further 10.5 kgf / cm or more.

또한, 접합 후의 동판의 평균 결정립 직경이 300 내지 800㎛인 것이 바람직하다. 직접 접합법은 구리와 산소의 공정 반응을 이용하는 접합 방법이다. 동판 내나 동판 표면의 산소는 동판의 결정립계에 모인다. 입계에 모인 산소가 공정 반응에 사용되게 되므로, 동판의 결정립계는 적당한 크기를 갖는 것이 바람직하다. 동판의 평균 결정립 직경이 300㎛보다 작으면 입계상이 작거나 또는 지나치게 가늘어져 접합 강도의 저하를 초래한다. 한편, 평균 결정립 직경이 800㎛를 초과하면, 입계상이 지나치게 커져 단위 면적당 구리 결정립계의 비율이 줄어들므로 접합 강도의 저하를 초래한다.Moreover, it is preferable that the average grain size of the copper plate after joining is 300-800 micrometers. The direct bonding method is a bonding method using a process reaction of copper and oxygen. Oxygen in the copper plate or on the surface of the copper plate collects at grain boundaries of the copper plate. Since the oxygen collected at the grain boundary is used for the process reaction, it is preferable that the grain boundary of the copper plate has an appropriate size. If the average grain size of the copper plate is smaller than 300 µm, the grain boundary phase is small or too thin, resulting in a decrease in the bonding strength. On the other hand, when the average grain size exceeds 800 µm, the grain boundary phase becomes too large and the ratio of the copper grain boundary per unit area is reduced, resulting in a decrease in the bonding strength.

이렇게 구리 결정립 크기를 조정한 후에, 구리 결정립계에 산소를 존재시킴으로써 접합 강도를 향상시키고, 또한 TCT 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 박리된 동판의 접합면측을 EPMA에 의해 산소를 면 분석함으로써 구리 결정립계에 산소가 응집하는 것이 명백하게 된다.After adjusting the copper grain size in this way, the presence of oxygen in the copper grain boundary can improve the bonding strength and also improve the TCT characteristics. Moreover, it becomes clear that oxygen aggregates in a copper grain boundary by carrying out surface analysis of oxygen by EPMA on the bonding surface side of the peeled copper plate.

이와 같은 구성을 채용함으로써, -40℃×30분→25℃×10분→125℃×30분→25℃×10분을 1 사이클로 하는 TCT 시험을 100 사이클 실시한 후에 있어서도, 산화물계 세라믹스 기판에 균열이 발생하지 않는 산화물계 세라믹스 회로 기판으로 할 수 있다.By adopting such a configuration, even after 100 cycles of a TCT test in which a cycle of −40 ° C. × 30 minutes → 25 ° C. × 10 minutes → 125 ° C. × 30 minutes → 25 ° C. × 10 minutes is performed 100 cycles, the oxide ceramic substrate is cracked. The oxide ceramic circuit board which does not generate | occur | produce this can be used.

또한, -40℃×30분→25℃×10분→125℃×30분→25℃×10분을 1 사이클로 하는 TCT 시험을 100 사이클 실시한 후의 동판의 접합 강도를 6.5kgf/cm 이상으로 할 수도 있다.In addition, the joint strength of the copper plate after 100 cycles of TCT tests which make -40 degreeC * 30 minutes-> 25 degreeC * 10 minutes-> 125 degreeC * 30 minutes-> 25 degreeC * 10 minutes 100 cycles can also be made into 6.5 kgf / cm or more. have.

본 실시 형태에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판에 따르면, 동판의 구리 결정립 크기나 동판의 입계상에 산소를 응집시킴으로써, 산화물계 세라믹스 기판과 동판의 접합 강도를 향상시킬 수 있다. 그로 인해, 특히 TCT 특성이 향상된 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제공할 수 있다. 이러한 회로 기판이면, 저렴한 산화물계 세라믹스 기판의 특성을 살린 비용 장점이 높은 세라믹스 회로 기판을 제공할 수 있다.According to the oxide ceramic circuit board according to the present embodiment, the bonding strength between the oxide ceramic substrate and the copper plate can be improved by aggregating oxygen on the copper grain size of the copper plate or the grain boundary of the copper plate. Therefore, in particular, an oxide-based ceramic circuit board having improved TCT characteristics can be provided. Such a circuit board can provide a ceramic circuit board having a high cost advantage utilizing the characteristics of an inexpensive oxide-based ceramic substrate.

<실시예><Examples>

(실시예 1 내지 5)(Examples 1 to 5)

산화물계 세라믹스 기판으로서 알루미나 기판(세로 50mm×가로 30mm×두께 0.4mm, 표면 거칠기 Ra 0.3㎛, 밀도 3.72g/cm3)을 준비하였다. 금속 회로판용 동판으로서 산소 함유량이 500질량ppm인 터프 피치 동판(세로 40mm×가로 20mm×두께 0.5mm, 평균 결정립 직경 50㎛)을 준비하였다. 또한, 이면 동판용 동판으로서 산소 함유량 500질량ppm의 터프 피치 동판(세로 40mm×가로 20mm×두께 0.5mm)을 준비하였다. 또한, 동판 내의 탄소 함유량은 0.1질량％ 미만인 것을 사용하였다.As an oxide ceramic substrate, an alumina substrate (50 mm in length x 30 mm in width x 0.4 mm in thickness, surface roughness Ra 0.3 µm, density 3.72 g / cm 3 ) was prepared. As a copper plate for metal circuit boards, the tough pitch copper plate (40 mm in height x 20 mm in width x 0.5 mm in thickness, average grain diameter of 50 micrometers) whose oxygen content is 500 mass ppm was prepared. Moreover, the tough pitch copper plate (40 mm in height x 20 mm in width x 0.5 mm in thickness) of 500 mass ppm of oxygen content was prepared as a copper plate for back surface copper plates. In addition, the carbon content in the copper plate used what is less than 0.1 mass%.

이어서, 인코넬 600제 트레이 상에 이면 동판/알루미나 기판/구리 회로판의 순서대로 겹쳐 배치하여 적층체로 하였다.Subsequently, it laminated on the tray made from Inconel 600 in order of the back surface copper plate / alumina board | substrate / copper circuit board, and set it as the laminated body.

도 4에 도시한 바와 같은 벨트로(6)를 사용하여, 표 1에 나타내는 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역을 갖는 가열 공정을 행하고 직접 접합법을 실시하여 실시예 1 내지 5에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다. 또한, 상기 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역에서의 적층체의 반송 거리는 1000mm로 통일하였다. 또한, 벨트로(6)의 입구 커튼 및 출구 커튼에서의 질소 가스의 유량(A), (B)은 표 1에 나타내는 값으로 설정하였다.Using the belt furnace 6 as shown in FIG. 4, the heating process which has the 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region shown in Table 1 is performed, and the direct bonding method is implemented, and Examples 1-5. An oxide-based ceramic circuit board was prepared. In addition, the conveyance distance of the laminated body in the said 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region was unified to 1000 mm. In addition, the flow rates A and B of nitrogen gas in the inlet curtain and outlet curtain of the belt furnace 6 were set to the value shown in Table 1. As shown in FIG.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

제2 가열 공정 및 제3 가열 공정을 실시하지 않는 가열 공정에서 직접 접합법을 실시한 점 이외에는, 실시예 1과 동일 방법으로 처리하여 비교예 1에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다.An oxide-based ceramic circuit board according to Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the direct bonding method was performed in the heating step in which the second heating step and the third heating step were not performed.

Figure pct00001
Figure pct00001

(실시예 6 내지 9)(Examples 6 to 9)

산화물계 세라믹스 기판으로서 알루미나 기판(세로 50mm×가로 30mm×두께 0.4mm, 표면 거칠기 Ra 0.5㎛, 밀도 3.68g/cm3)을 준비하였다. 또한, 금속 회로판용 동판으로서 산소 함유량이 50질량ppm 이하인 순동판(세로 40mm×가로 20mm×두께 0.5mm, 평균 결정립 직경 60㎛)을 준비하였다. 또한, 이면 동판용 동판으로서 산소 함유량이 50질량ppm 이하인 순동판(세로 40mm×가로 20mm×두께 0.5mm)을 준비하였다. 또한, 동판 내의 탄소 함유량은 0.1질량％ 미만의 구리재를 사용하였다.An alumina substrate (50 mm in length x 30 mm in width x 0.4 mm in thickness, surface roughness Ra 0.5 mu m, density 3.68 g / cm 3 ) was prepared as an oxide ceramic substrate. Moreover, the pure copper plate (40 mm in height x 20 mm in width x 0.5 mm in thickness, average grain diameter of 60 micrometers) whose oxygen content is 50 mass ppm or less was prepared as the copper plate for metal circuit boards. Moreover, the pure copper plate (40 mm in height x 20 mm in width x 0.5 mm in thickness) whose oxygen content is 50 mass ppm or less was prepared as a copper plate for back surface copper plates. In addition, the copper content of less than 0.1 mass% used the carbon content in the copper plate.

이어서, 순동판의 알루미나 기판 접합면측을 가열하여 막 두께 4㎛의 산화구리막을 형성하였다. 그 후, 인코넬 600제 트레이 상에 이면 동판/알루미나 기판/구리 회로판의 순서대로 겹쳐 적층체로서 배치하였다.Next, the alumina substrate bonding surface side of the pure copper plate was heated to form a copper oxide film having a thickness of 4 µm. Then, it laminated | stacked on the tray made from Inconel 600 in order of a back surface copper plate / alumina board | substrate / copper circuit board, and arrange | positioned as a laminated body.

다음에 도 4에 도시한 바와 같은 벨트로(6)를 사용하여, 표 2에 나타내는 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역을 갖는 가열 공정을 실시하고 직접 접합법을 실시하여 실시예 6 내지 9에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다. 또한, 상기 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역에서의 적층체의 반송 거리는 1000mm로 통일하였다. 또한, 벨트로(6)의 입구 커튼 및 출구 커튼에서의 질소 가스의 유량(A), (B)은 표 2에 나타내는 값으로 설정하였다.Next, using the belt furnace 6 shown in FIG. 4, the heating process which has the 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region shown in Table 2 is implemented, and the direct bonding method is implemented, Oxide-based ceramic circuit boards according to 6 to 9 were prepared. In addition, the conveyance distance of the laminated body in the said 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region was unified to 1000 mm. In addition, the flow volume (A) and (B) of nitrogen gas in the inlet curtain and outlet curtain of the belt furnace 6 were set to the value shown in Table 2. As shown in FIG.

(실시예 10)(Example 10)

산화물계 세라믹스 기판으로서 알루미나 기판(세로 50mm×가로 30mm×두께 0.4mm, 표면 거칠기 Ra 0.5㎛, 밀도 3.68g/cm3)을 준비하였다. 또한, 금속 회로판용 동판으로서 산소 함유량이 50질량ppm 이하인 순동판(세로 40mm×가로 20mm×두께 0.5mm, 평균 결정립 직경 60㎛)을 준비하였다. 또한, 이면 동판용 동판으로서 산소 함유량이 50질량ppm 이하인 순동판(세로 40mm×가로 20mm×두께 0.5mm)을 준비하였다. 또한, 동판 내의 탄소 함유량은 0.1질량％ 미만의 구리재를 사용하였다.An alumina substrate (50 mm in length x 30 mm in width x 0.4 mm in thickness, surface roughness Ra 0.5 mu m, density 3.68 g / cm 3 ) was prepared as an oxide ceramic substrate. Moreover, the pure copper plate (40 mm in height x 20 mm in width x 0.5 mm in thickness, average grain diameter of 60 micrometers) whose oxygen content is 50 mass ppm or less was prepared as the copper plate for metal circuit boards. Moreover, the pure copper plate (40 mm in height x 20 mm in width x 0.5 mm in thickness) whose oxygen content is 50 mass ppm or less was prepared as a copper plate for back surface copper plates. In addition, the copper content of less than 0.1 mass% used the carbon content in the copper plate.

한편, 구리 회로판용 동판을 프레스 가공하여 세로 15mm×가로 6mm의 회로 요소를 2개 형성하고, 각각 브리지 구조로 연결한 동판을 제조하였다.On the other hand, the copper plate for copper circuit boards was press-formed, and two circuit elements of length 15mm x width 6mm were formed, and the copper plates connected with each bridge structure were manufactured.

이어서, 인코넬 600제 트레이 상에 이면 동판/알루미나 기판/구리 회로판의 순서대로 겹쳐 적층체로서 배치하였다.Next, it laminated | stacked on the tray made from Inconel 600 in order of a back surface copper plate / alumina board | substrate / copper circuit board, and arrange | positioned as a laminated body.

다음에 도 4에 도시한 바와 같은 벨트로(6)를 사용하여, 표 2에 나타내는 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역을 갖는 가열 공정을 실시하고 직접 접합법을 실시하여 실시예 10에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다. 또한, 상기 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역에서의 적층체의 반송 거리는 1000mm로 통일하였다. 또한, 벨트로(6)의 입구 커튼 및 출구 커튼에서의 질소 가스의 유량(A), (B)은 표 2에 나타내는 값으로 설정하였다.Next, using the belt furnace 6 shown in FIG. 4, the heating process which has the 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region shown in Table 2 is implemented, and the direct bonding method is implemented, An oxide-based ceramic circuit board according to 10 was prepared. In addition, the conveyance distance of the laminated body in the said 1st heating area | region, 2nd heating area | region, and 3rd heating area | region was unified to 1000 mm. In addition, the flow volume (A) and (B) of nitrogen gas in the inlet curtain and outlet curtain of the belt furnace 6 were set to the value shown in Table 2. As shown in FIG.

Figure pct00002
Figure pct00002

이어서, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판에 있어서, 구리 회로판을 에칭하여 세로 15mm×가로 6mm의 회로부를 2개 형성하였다. 또한, 실시예 10에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판에서는 구리 회로판의 브리지부를 삭제하였다.Subsequently, in the oxide ceramic circuit boards according to Examples 1 to 9 and Comparative Example 1, the copper circuit board was etched to form two circuit parts having a length of 15 mm x 6 mm. In the oxide ceramic circuit board according to Example 10, the bridge portion of the copper circuit board was removed.

회로부를 형성한 실시예 1 내지 10 및 비교예 1에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판에 관하여, 구리 회로판의 접합 강도를 구하였다. 또한, -40℃×30분→25℃×10분→125℃×30분→25℃×10분을 1 사이클로 하는 TCT 시험을 100 사이클 행하여, 동판의 박리 유무 및 TCT 시험 후의 동판의 접합 강도를 측정하였다.The bonding strength of the copper circuit board was obtained for the oxide ceramic circuit boards according to Examples 1 to 10 and Comparative Example 1 in which the circuit sections were formed. Moreover, 100 cycles of TCT tests which make -40 degreeC * 30 minutes-> 25 degreeC * 10 minutes-> 125 degreeC * 30 minutes-> 25 degreeC * 10 minutes into 100 cycles are performed, and the presence or absence of peeling of a copper plate and the bonding strength of the copper plate after a TCT test are Measured.

또한, 구리 회로판을 박리하였을 때의 동판의 접합면측의 구리의 면적률을 구하였다. 면적률의 측정은, 박리된 동판의 접합면측을 EPMA 분석하여 구리가 가장 많이 검출되는 면적률을 단위 면적 3000㎛×3000㎛당 비율로 구하였다. 또한, EPMA의 면 분석에 의해 산소의 응집 유무를 조사하였다. 또한, EPMA의 분석은, 단위 면적 300㎛×300㎛를 연속 분석하여 합계 3000㎛×3000㎛가 될 때까지 구하였다. 또한, 접합 후의 동판의 평균 결정립 직경도 측정하였다. 또한, 구리 회로판에 Ni 도금을 실시하여 습윤성을 조사하였다. 또한, 상기 습윤성은, 구리 회로판에 대한 Ni 도금의 부착 면적이 100％인 것을 ○로 하고, 99％ 이하인 것을 △로 하였다.Moreover, the area ratio of copper on the joining surface side of the copper plate at the time of peeling a copper circuit board was calculated | required. In the measurement of the area ratio, the bonding surface side of the peeled copper plate was subjected to EPMA analysis to determine the area ratio at which copper is most detected at a rate per unit area of 3000 μm × 3000 μm. In addition, the presence or absence of oxygen agglomeration was investigated by surface analysis of EPMA. In addition, the analysis of EPMA was calculated | required until the total area of 3000 micrometers x 3000 micrometers by analyzing a unit area of 300 micrometers x 300 micrometers continuously. Moreover, the average grain size of the copper plate after joining was also measured. In addition, Ni plating was performed on the copper circuit board to check the wettability. In addition, the said wettability made (circle) that the adhesion area | region of Ni plating with respect to a copper circuit board 100%, and made (triangle | delta) what is 99% or less.

그 측정 조사 결과를 표 3에 나타낸다.The measurement results are shown in Table 3.

Figure pct00003
Figure pct00003

실시예 1 내지 8, 10에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판은 모두 우수한 특성을 나타내었다. 또한, 실시예 9에서는 질소 가스 유량의 제어(A/B)가 1이었기 때문에, 동판 표면의 Ni 도금과의 습윤성이 저하되었다. 구리 회로판의 표면에는 덴트라이트 조직이 확인되었다. 또한, 비교예 1은 제2 가열 영역 및 제3 가열 영역을 형성하고 있지 않기 때문에 특성이 저하되었다.The oxide ceramic circuit boards according to Examples 1 to 8 and 10 all exhibited excellent characteristics. Moreover, in Example 9, since the control (A / B) of nitrogen gas flow volume was 1, the wettability with Ni plating of the copper plate surface fell. The dendrite structure was confirmed on the surface of the copper circuit board. Moreover, since the comparative example 1 did not form the 2nd heating area | region and the 3rd heating area | region, the characteristic fell.

또한, 본 실시예에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법이면, 그 제조 수율은 모두 80 내지 90％의 범위이었다. 또한, 불량 원인의 대부분은, 벨트로에서의 반송 중에서의 동판의 위치 어긋남에 따른 것이었다. 이 개선을 위하여, 동판과 알루미나 기판의 사이에 아크릴 바인더를 직경 5mm의 도트 형상으로 도포한 바, 위치 어긋남의 문제가 해결되고, 제조 수율이 97％ 이상으로 대폭 향상되었다.In addition, in the manufacturing method of the oxide type ceramic circuit board which concerns on a present Example, the manufacturing yields were all 80 to 90% of range. In addition, most of the failure causes were due to the positional shift of the copper plate during conveyance in the belt path. For this improvement, when the acrylic binder was applied in a dot shape having a diameter of 5 mm between the copper plate and the alumina substrate, the problem of positional shift was solved, and the production yield was greatly improved to 97% or more.

(실시예 11 내지 14)(Examples 11 to 14)

실시예 1의 동판을 탄소 함유량 0.5질량％의 터프 피치 동판으로 바꾼 점 이외에는 동일 처리를 반복하여 실시예 11에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다.Except for changing the copper plate of Example 1 to a tough pitch copper plate with a carbon content of 0.5% by mass, the same treatment was repeated to prepare an oxide-based ceramic circuit board according to Example 11.

또한, 실시예 6의 동판을 탄소 함유량이 0.2질량％인 무산소 구리(순동)로 바꾼 점 이외에는 동일 처리를 반복하여 실시예 12에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다.In addition, the same process was repeated and the oxide type ceramic circuit board which concerns on Example 12 was manufactured except having changed the copper plate of Example 6 into oxygen-free copper (pure copper) whose carbon content is 0.2 mass%.

또한, 실시예 11의 알루미나 기판을 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체(지르코니아 20wt％, 이트리아 5wt％, 알루미나 잔량부)로 바꾼 점 이외에는 동일 처리를 반복하여 실시예 13에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다.In addition, except that the alumina substrate of Example 11 was changed into the mixed sintered compact of alumina and zirconia (zirconia 20wt%, yttria 5wt%, and alumina remainder), the same process was repeated and the oxide ceramic circuit board which concerns on Example 13 was manufactured. It was.

또한, 실시예 12의 알루미나 기판을 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체(지르코니아 20wt％, 이트리아 5wt％, 알루미나 잔량부)로 바꾼 점 이외에는 동일 처리를 반복하여 실시예 14에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판을 제조하였다. 이하, 실시예 11 내지 14의 회로 기판에 대하여, 실시예 1과 마찬가지의 측정을 행하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타낸다.In addition, except that the alumina substrate of Example 12 was changed into the mixed sintered compact of alumina and zirconia (zirconia 20wt%, yttria 5wt%, alumina remainder), the same process was repeated and the oxide ceramic circuit board which concerns on Example 14 was manufactured. It was. Hereinafter, the measurement similar to Example 1 was performed about the circuit board of Examples 11-14. The results are shown in Table 4 below.

Figure pct00004
Figure pct00004

상기 표 4에 나타내는 결과로부터 명백해진 바와 같이, 동판에 탄소를 함유시킴으로써 접합 강도의 향상을 확인할 수 있었다. 이것은 동판 내의 탄소가 탈산제로서 기능하여 동판 내의 산소를 동판 표면으로 이동시키고, 이동한 산소가 Cu-O 공정의 형성에 기여하였기 때문이라고 생각된다.As apparent from the results shown in Table 4 above, improvement of the bonding strength was confirmed by containing carbon in the copper plate. This is considered to be because carbon in the copper plate functions as a deoxidizer to move oxygen in the copper plate to the copper plate surface, and the transferred oxygen contributed to the formation of the Cu-O process.

<산업상 이용가능성> Industrial Applicability

본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법에 따르면, 소정의 제1 가열 영역, 제2 가열 영역, 제3 가열 영역에서 각각 가열 공정을 실시하고 있기 때문에 공정에 의한 접합 반응을 안정화시킬 수 있으므로, 세라믹스 회로 기판의 제조 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산화물계 세라믹스 회로 기판은 접합 강도가 높아 TCT 특성을 향상시킬 수 있다.According to the method for producing an oxide-based ceramic circuit board according to the present invention, since the heating process is performed in each of the predetermined first heating region, the second heating region, and the third heating region, the bonding reaction by the process can be stabilized. The manufacturing yield of a ceramic circuit board can be improved. In addition, the oxide-based ceramic circuit board according to the present invention has a high bonding strength can improve the TCT characteristics.

1: 산화물계 세라믹스 회로 기판
11: 산화물계 세라믹스 기판
12: 구리 회로판(회로용 동판)
13: 동판(이면 동판, 이면 금속판)
2: 트레이
3: 반송 벨트(벨트 컨베이어)
4: 반입구(입구)
5: 반송구(출구)
6: 벨트로(열처리로)1: Oxide Ceramics Circuit Board
11: Oxide Ceramics Substrate
12: copper circuit board (copper copper plate)
13: copper plate (the back side copper plate, back side metal plate)
2: tray
3: conveying belt (belt conveyor)
4: carry-on entrance
5: Return port (outlet)
6: with belt (heat treatment)

Claims (21)

산화물계 세라믹스 기판 상에 동판을 배치하여 적층체를 형성하는 공정과, 얻어진 적층체를 가열하는 공정에 의해, 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 일체로 접합하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 접합 방법으로서,
상기 가열하는 공정은, 1065 내지 1085℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제1 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 다음에 1000 내지 1050℃의 사이에 가열 온도의 극소값을 갖는 제2 가열 영역에서 적층체를 가열하는 공정과, 또한 1065 내지 1120℃의 사이에 가열 온도의 극대값을 갖는 제3 가열 영역에서 적층체를 가열하여 접합체를 형성하는 공정을 가지며, 그 후 접합체를 냉각 영역에서 냉각하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.As a joining method of the oxide type ceramic circuit board which integrally joins an oxide type ceramic substrate and a copper plate by the process of arrange | positioning a copper plate on an oxide type ceramic substrate, and heating the obtained laminated body,
The heating step includes a step of heating the laminate in a first heating region having a maximum value of a heating temperature between 1065 and 1085 ° C, and a second heating having a minimum value of a heating temperature between 1000 and 1050 ° C. Heating the laminate in a region, and also heating the laminate in a third heating region having a maximum value of a heating temperature between 1065 and 1120 ° C. to form a bonded body, and then cooling the bonded body in a cooling region. The manufacturing method of the oxide type ceramic circuit board characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서, 상기 가열 공정은, 동판을 배치한 산화물계 세라믹스 기판을 트레이 상에 적재하고, 반송 속도가 70 내지 270mm/분인 벨트 컨베이어에서 트레이를 반송하면서 연속해서 각 가열 공정을 행하는 벨트로(爐)를 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The said heating process is a belt which carries out each heating process continuously, loading an oxide type ceramic substrate which arrange | positioned copper plate on a tray, and conveying a tray in the belt conveyor whose conveyance speed is 70-270 mm / min. It performs using (iii), The manufacturing method of the oxide type ceramic circuit board characterized by the above-mentioned. 제2항에 있어서, 상기 트레이는 니켈 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the tray comprises a nickel alloy. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판은 프레스 가공에 의해 복수의 회로 요소와 그들 회로 요소를 연결하는 브리지부를 형성한 회로 구조를 가지며, 상기 동판과 산화물계 세라믹스 기판을 접합한 후에, 상기 브리지부를 제거하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The said copper plate has a circuit structure which formed the bridge part which connects a some circuit element and these circuit elements by press work, and joins the said copper plate and an oxide ceramic substrate. And then removing the bridge portion. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 기판과 동판을 접합한 후에 에칭 공정에 의해 회로 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The method of manufacturing an oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 1 to 3, wherein a circuit structure is formed by an etching step after the oxide-based ceramic substrate is bonded to the copper plate. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 공정은 질소 가스 분위기에서 실시하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The said heating process is performed in nitrogen gas atmosphere, The manufacturing method of the oxide type ceramic circuit board of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 제6항에 있어서, 상기 벨트로는, 입구 커튼의 질소 유량(A)과 출구 커튼의 질소 유량(B)의 비 A/B가 0.2 이하로 제어된 질소 가스 분위기를 구비하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.7. The oxide of claim 6, wherein the belt has a nitrogen gas atmosphere in which the ratio A / B of the nitrogen flow rate A of the inlet curtain and the nitrogen flow rate B of the outlet curtain is controlled to 0.2 or less. Method for producing a circuit board based ceramics. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 기판은 알루미나 소결체, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체 중 어느 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The method for producing an oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 1 to 7, wherein the oxide-based ceramic substrate includes any one of an alumina sintered body and a mixed sintered body of alumina and zirconia. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판의 산화물계 세라믹스 기판에 배치되는 면에 산화막을 설치하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The manufacturing method of the oxide ceramic circuit board as described in any one of Claims 1-8 which has a process of providing an oxide film in the surface arrange | positioned at the oxide ceramic substrate of the said copper plate. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판의 접합 강도는 9.5kgf/cm 이상인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The method of manufacturing an oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 1 to 9, wherein the bonding strength of the copper plate is 9.5 kgf / cm or more. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판 내의 탄소 함유율이 0.1 내지 1.0질량％인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판의 제조 방법.The carbon content rate in the said copper plate is 0.1-1.0 mass%, The manufacturing method of the oxide ceramic circuit board in any one of Claims 1-10 characterized by the above-mentioned. 동판과 산화물계 세라믹스 기판을 직접 접합법에 의해 접합한 산화물계 세라믹스 회로 기판으로서, 동판을 박리하였을 때, 동판의 산화물계 세라믹스 기판과의 접합면측의 구리의 면적률이 단위 면적 3000㎛×3000㎛당 60％ 이하이고, 동판의 접합 강도가 9.5kgf/cm 이상인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.An oxide ceramic circuit board in which a copper plate and an oxide ceramic substrate are bonded by a direct bonding method, wherein when the copper plate is peeled off, the area ratio of copper on the bonding surface side of the copper plate with the oxide ceramic substrate is 3000 μm × 3000 μm per unit area. It is 60% or less, and the bonding strength of a copper plate is 9.5 kgf / cm or more, The oxide type ceramic circuit board characterized by the above-mentioned. 제12항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 기판은 알루미나 소결체, 알루미나와 지르코니아의 혼합 소결체 중 어느 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The oxide ceramic circuit board according to claim 12, wherein the oxide ceramic substrate comprises any one of alumina sintered bodies and mixed sintered bodies of alumina and zirconia. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 회로 기판을 온도 -40℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하고, 다음에 온도 125℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하는 가열 공정을 1 사이클로 하는 열 사이클 시험(TCT)을 100 사이클 실시한 후에 있어서도, 산화물계 세라믹스 기판에 균열이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The method according to claim 12 or 13, wherein the oxide ceramic circuit board is held at a temperature of −40 ° C. for 30 minutes, then at a temperature of 25 ° C. for 10 minutes, then at a temperature of 125 ° C. for 30 minutes, and then The oxide-based ceramic circuit board is characterized in that no crack occurs in the oxide-based ceramic substrate even after 100 cycles of a thermal cycle test (TCT) in which the heating process is maintained at a temperature of 25 ° C. for 10 minutes in one cycle. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 기판의 밀도는 3.60 내지 3.79g/cm3인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The oxide ceramic circuit board according to any one of claims 12 to 14, wherein the oxide ceramic substrate has a density of 3.60 to 3.79 g / cm 3 . 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 회로 기판을 온도 -40℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하고, 다음에 온도 125℃에서 30분간 유지하고, 다음에 온도 25℃에서 10분간 유지하는 가열 공정을 1 사이클로 하는 열 사이클 시험(TCT)을 100 사이클 실시한 후에 있어서, 상기 동판의 접합 강도가 6.5kgf/cm 이상인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The said oxide ceramic circuit board is hold | maintained at the temperature of -40 degreeC for 30 minutes, then hold | maintained for 10 minutes at the temperature of 25 degreeC, and then for 30 minutes at the temperature of 125 degreeC. After performing 100 cycles of the thermal cycle test (TCT) which makes it hold | maintain, and the heating process hold | maintained for 10 minutes at the temperature of 25 degreeC for 100 cycles, the oxide-type ceramics characterized by the joining strength of the said copper plate being 6.5 kgf / cm or more. Circuit board. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판의 두께는 0.2 내지 0.5mm인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 12 to 16, wherein the copper plate has a thickness of 0.2 to 0.5 mm. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화물계 세라믹스 기판의 표면 거칠기 Ra는 0.1 내지 0.7㎛인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 12 to 17, wherein the surface roughness Ra of the oxide-based ceramic substrate is 0.1 to 0.7 µm. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판의 결정립계에 산소가 존재하는 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 12 to 18, wherein oxygen is present at a grain boundary of the copper plate. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판의 평균 결정립 직경은 300 내지 800㎛인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.The oxide ceramic circuit board according to any one of claims 12 to 19, wherein the average grain size of the copper plate is 300 to 800 µm. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동판의 탄소 함유율은 0.1 내지 1.0질량％인 것을 특징으로 하는 산화물계 세라믹스 회로 기판.

The oxide-based ceramic circuit board according to any one of claims 12 to 20, wherein a carbon content of the copper plate is 0.1 to 1.0 mass%.

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091011A (en) * 2015-12-07 2018-08-14 아우루비스 슈톨베르그 게엠베하 운트 컴파니 카게 Copper ceramic substrate, a copper semi-finished product for manufacturing a copper ceramic substrate and a method for manufacturing a copper ceramic substrate
KR20180111944A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper-ceramic composite
KR20180111943A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper-ceramic composite
KR20180111940A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper / ceramic composite
KR20180111942A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper-ceramic composite
KR101961123B1 (en) 2018-07-04 2019-07-17 한문수 Ceramic metalizing substrate and manufacturing method thereof

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016203112B4 (en) * 2016-02-26 2019-08-29 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Copper-ceramic composite
US11584696B2 (en) 2016-02-26 2023-02-21 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Copper-ceramic composite
CN110226363B (en) * 2017-03-30 2022-08-02 株式会社东芝 Ceramic copper circuit board and semiconductor device using the same
US11277908B2 (en) * 2017-05-30 2022-03-15 Denka Company Limited Ceramic circuit board and method for producing same
HUE058955T2 (en) * 2018-03-20 2022-10-28 Aurubis Stolberg Gmbh & Co Kg Copper-ceramic substrate
WO2020044593A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 三菱マテリアル株式会社 Copper/ceramic bonded body, insulation circuit board, method for producing copper/ceramic bonded body, and method for manufacturing insulation circuit board
WO2020044590A1 (en) * 2018-08-28 2020-03-05 三菱マテリアル株式会社 Copper/ceramic bonded body, insulation circuit board, method for producing copper/ceramic bonded body, and method for manufacturing insulation circuit board
TWI739646B (en) 2020-11-03 2021-09-11 創意電子股份有限公司 Testing apparatus
JP7174110B1 (en) 2021-05-28 2022-11-17 株式会社日本製鋼所 Laminate molding system and laminate molding method using laminate molding system
CN113804004B (en) * 2021-08-12 2024-03-19 上海富乐华半导体科技有限公司 Method for improving reliability of oxide layer on surface of conveyor belt of sintering furnace

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05275559A (en) * 1992-03-26 1993-10-22 Mitsubishi Materials Corp Manufacture of ceramic circuit board for power module use
JP3059117B2 (en) * 1996-05-31 2000-07-04 株式会社東芝 Ceramic circuit board
JPH11256225A (en) * 1998-03-06 1999-09-21 Nippon Steel Corp Continuous walking beam type heating furnace
JP4249316B2 (en) * 1999-03-26 2009-04-02 株式会社東芝 Composite substrate and manufacturing method thereof
JP2005158471A (en) * 2003-11-25 2005-06-16 Kyocera Corp Ceramic heater and manufacturing method of same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091011A (en) * 2015-12-07 2018-08-14 아우루비스 슈톨베르그 게엠베하 운트 컴파니 카게 Copper ceramic substrate, a copper semi-finished product for manufacturing a copper ceramic substrate and a method for manufacturing a copper ceramic substrate
KR20180111944A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper-ceramic composite
KR20180111943A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper-ceramic composite
KR20180111940A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper / ceramic composite
KR20180111942A (en) * 2016-02-26 2018-10-11 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Copper-ceramic composite
KR101961123B1 (en) 2018-07-04 2019-07-17 한문수 Ceramic metalizing substrate and manufacturing method thereof
WO2020009338A1 (en) 2018-07-04 2020-01-09 한문수 Metallized ceramic substrate and method for manufacturing same

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Publication number Publication date
CN103717552B (en) 2016-01-06
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WO2013015355A1 (en) 2013-01-31
JP5908473B2 (en) 2016-04-26
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